CN103806417B - 一种弧形闸门启闭机 - Google Patents

Abstract

一种弧形闸门启闭机，属于水利水电工程设备技术领域。它包括电动机、减速机、卷扬机、与弧形闸门相连的钢丝绳；电动机提供动力并与减速机通过齿轮相连，卷扬机与减速机通过齿轮杆件相连接，卷扬机的卷筒面上有防止钢丝绳位移的绳槽，绳槽截面呈半圆形；钢丝绳在闸墩间设置有数个轨迹导向装置，钢丝绳从轨迹导向装置中穿过，轨迹导向装置上设置有钢丝绳自动养护装置；在启闭室底板上设置有绳孔自动封闭装置。本发明解决了大中型水利工程中，弧形闸门启闭机的钢丝绳养护难度大；在启闭室底板平面上需要预留一定尺寸的绳孔，对操作人员形成的安全隐患问题。提供一种结构简单、自动养护、绳孔自动封闭、操作安全的弧形闸门启闭机。

Description

一种弧形闸门启闭机

技术领域

本发明涉及一种启闭机，尤其是一种弧形闸门启闭机，属于水利水电工程设备技术领域。

背景技术

在水利水电工程中，用来操控闸门、拦污栅等设备的起重机械称为启闭机。启闭机的动力传递方式有液压传动和机械传动两种形式，其中液压形式传动平稳，但结构复杂，采用双吊点时需要两个液压缸内油压相同，闸门开度大时，活塞杆会很长，此外液压元件密封容易产生泄露。机械传动有螺杆式、卷扬式等型式。螺杆式传递效率低，容易磨损，一般用在小型水利工程中。卷扬式采用钢丝绳型式，多为双吊点，一般用在大中型水利工程中，但钢丝绳养护难度大；闸门启闭时钢丝绳在启闭室底板平面上的运动轨迹呈曲线形，需要在底板上预留一定尺寸的绳孔，这就对操作人员形成了安全隐患。

中国专利201220062613.4涉及一种弧形闸门启闭机，驱动装置通过减速器带动驱动齿轮组工作，驱动齿轮组带动齿杆升降，齿杆带动与弧形闸门相连的连杆实现闸门启闭；结构简单，但基于杆件的受力特性，存在着随启闭机的提升高度增加，吊点力臂变小，启闭力增大，会加剧齿杆与驱动齿轮组中齿轮的磨损；对齿杆与连杆间的活动链接的结构和质量要求也特别高；吊点设在弧形闸门的板面上，对正常使用存在一定的影响。这就是现有技术存在的不足之处。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种结构简单、受力合理、养护方便、操作安全的弧形闸门启闭机。

本发明的技术方案是：该弧形闸门启闭机包括电动机、减速机、卷扬机、与弧形闸门相连的钢丝绳；电动机提供动力并与减速机通过齿轮相连，卷扬机与减速机通过齿轮杆件相连接，卷扬机的卷筒面上有防止钢丝绳位移的绳槽，绳槽截面呈半圆形；钢丝绳在闸墩间设置有数个轨迹导向装置，钢丝绳从轨迹导向装置中穿过，轨迹导向装置上设置有钢丝绳自动养护装置；钢丝绳在启闭室底板上设置有绳孔自动封闭装置。

所述轨迹导向装置由两个滑轮并联而成，滑轮槽型应为半圆形，其直径应是钢丝绳公称直径的1.08～1.10倍。轨迹导向装置设置在启闭室底板下与弧形闸门吊点间的闸墩间，其在最下端的与吊点的间距应为设计启闭高度，其它的间距应不大于设计启闭高度；最下端轨迹导向装置应设置在闸门弧形轨迹线与卷扬机卷筒切线的交点上，其轴线方向应处于纵向；最上端轨迹导向装置其轴线方向应处于横向，其它的轴线方向从下部的纵向位置逐渐过波到上部的横向。轨迹导向装置安装支撑架上，支撑架由设在闸墩中的埋件而固定。

所述钢丝绳自动养护装置包括储油仓、蓄油仓、涂油器、电加热器、温度传感器、微机PLC、显示器、键盘、SD卡存储器；储油仓和蓄油仓相连、涂油器和蓄油仓相接、储油仓中有电加热器和温度传感器；温度传感器和微机PLC通过数据线连接，显示器、键盘、SD卡存储器与微机PLC连接。储油仓、蓄油仓、涂油器、电加热器、温度传感器封闭在自动养护装置内，并通过固定架固定在轨迹导向装置处的支撑架上，而微机PLC、显示器、键盘、SD卡存储器设置在控制室中。

所述绳孔自动封闭装置包括正反转变频电机、减速器、封闭单元、激光位移传感器、微机PLC、显示器、键盘、SD卡存储器；正反转变频电机与减速器齿轮连接，减速器的齿轴杆上设置有带环齿牙的齿牙环，齿牙环数量与封闭单元的封闭条板数量相等；封闭装置由两套封闭单元连接而成，封闭单元由回位弹簧和带板齿牙的封闭条板组成，回位弹簧位于封闭条板和封闭单元框之间，板齿牙位于封闭条板面下，并与减速器齿轮轴的环齿牙相齿合，封闭条板的板齿牙数与绳孔大小相匹配，封闭单元的装配轴线方向与卷扬机卷筒轴线方向平行；激光位移传感器和微机PLC通过数据线连接，显示器、键盘、SD卡存储器与微机PLC连接。

本发明的有益效果：

1.采用轨迹导向装置的弧形闸门启闭机，钢丝绳的受力方向在轨迹导向装置处发生改变，结构简单、受力合理。

2.采用轨迹导向装置的弧形闸门启闭机，双半圆形的滑轮槽型，可使钢丝绳在运转中起到防止滑脱的作用。

3.采用轨迹导向装置的弧形闸门启闭机，钢丝绳在启闭室底板平面上的运动轨迹由曲线形变为直线形，绳孔由不规则形变为线形，在底板上预留绳孔规格由大变小。

4.绳孔自动封闭装置，可通过对钢丝绳在启闭室底板平面上线形轨迹点的检测，通过微机PLC控制，实现绳孔的自动开合，减少对操作人员的安全隐患。

5.钢丝绳自动养护装置，在启闭机运行过程中，通过微机PLC控制，可实现对钢丝绳的自动养护，降低高空养护作业的安全隐患。

附图说明

图1是一种弧形闸门启闭机的结构示意图；

图2是轨迹导向装置在PH点的结构示意图；

图3是轨迹导向装置在PL点的结构示意图；

图4是绳孔自动封闭装置的结构示意图；

图5是钢丝绳自动养护装置的结构示意图。

图中1.电动机，2.减速机，3.卷扬机，4.卷筒，5.钢丝绳，6.弧形闸门，7.吊点，8.轨迹导向装置，9.支撑架，10.自动养护装置，11.固定架，12.滑轮，13.滑轮槽，14.组合框，15.嵌固销钉，20.自动封闭装置，101.储油仓，102.蓄油仓，103.涂油器，104.过绳孔，105.组合环，201.封闭条板，202.激光位移传感器。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作进一步说明。

如图1、2、3、4、5所示，一种弧形闸门启闭机包括电动机1、减速机2、卷扬机3、与弧形闸门6相连的钢丝绳5；电动机1提供动力并与减速机2通过齿轮相连，卷扬机3与减速机2通过齿轮杆件相连接，卷扬机3的卷筒4面上有防止钢丝绳5位移的绳槽，绳槽截面呈半圆形；钢丝绳5在闸墩间设置有数个轨迹导向装置8，钢丝绳5从轨迹导向装置8中穿过，轨迹导向装置8上设置有钢丝绳自动养护装置10；钢丝绳5在启闭室底板上设置有绳孔自动封闭装置20。

所述轨迹导向装置8由两个滑轮12并联、经组合框14组合、嵌固销钉15嵌固，滑轮槽13应为半圆形，其直径应是钢丝绳5公称直径的1.08～1.10倍。轨迹导向装置8设置在启闭室底板下与弧形闸门6的吊点7间的闸墩之间，其在最下端的PL点与吊点7的间距应为设计启闭高度，其它的间距应不大于设计启闭高度；PL点轨迹导向装置8应设置在闸门弧形6轨迹线与卷扬机卷筒4切线的交点上，其轴线方向应处于纵向；最上端PH点轨迹导向装置8其轴线方向应处于横向，其它的轴线方向从下部的纵向位置逐渐过波到上部的横向。轨迹导向装置8安装在支撑架9上，支撑架9由设在闸墩中的埋件而固定。可达到钢丝绳5的受力方向只在轨迹导向装置8处发生改变，结构简单、受力合理；半圆形的滑轮槽13，可使钢丝绳在运转中起到防止滑脱的作用；可实现钢丝绳在启闭室底板平面上的运动轨迹由曲线形变为直线形，绳孔由不规则形变为线形，在底板上预留绳孔规格由大变小。

所述钢丝绳自动养护装置10包括储油仓101、蓄油仓102、涂油器103、电加热器、温度传感器、微机PLC、显示器、键盘、SD卡存储器；储油仓101和蓄油仓102相连、涂油器103和蓄油仓102相接、储油仓101中有电加热器和温度传感器；温度传感器和微机PLC通过数据线连接，显示器、键盘、SD卡存储器与微机PLC连接。自动养护装置10的两半部分由组合环105组合固定。钢丝绳5在过绳孔104中，由涂油器103对其进行养护。钢丝绳自动养护装置10的储油仓101、蓄油仓102、涂油器103、电加热器、温度传感器设置在轨迹导向装置8处的支撑架上，而微机PLC、显示器、键盘、SD卡存储器设置在控制室中。在启闭机运行过程中，通过微机PLC控制，可实现对钢丝绳的自动养护，降低高空养护作业的安全隐患。

所述绳孔自动封闭装置20包括正反转变频电机、减速器、封闭单元、激光位移传感器202、微机PLC、显示器、键盘、SD卡存储器；正反转变频电机与减速器齿轮连接，减速器的齿轴杆上设置有带环齿牙的齿牙环，齿牙环数量与封闭单元的封闭条板201数量相等；封闭装置由两套封闭单元连接而成，封闭单元由回位弹簧和带板齿牙的封闭条板201组成，回位弹簧位于封闭条板和封闭单元框之间，板齿牙位于封闭条板201面下，并与减速器齿轮轴的环齿牙相齿合，封闭条板201的板齿牙数与绳孔大小相匹配，封闭单元的装配轴线方向与卷扬机卷筒轴线方向平行；激光位移传感器202和微机PLC通过数据线连接，显示器、键盘、SD卡存储器与微机PLC连接。可通过对钢丝绳在启闭室底板平面上线形轨迹点的检测，通过微机PLC控制，实现绳孔的自动开合，减少对操作人员的安全隐患。

本发明的工作原理是：弧形闸门启闭机通过电动机1、减速机2、卷扬机3、钢丝绳5启闭弧形闸门6；钢丝绳5经过轨迹导向装置8时受力方向发生改变，减小由于结构设计因素增加的动力储备；同时使其运动轨迹受到约束，由三维空间轨迹变为平面、再到在启闭机底板的线性轨迹，减小钢丝绳在启闭机室底板面的预留绳孔的尺寸规格；通过绳孔自动封闭装置20，实现绳孔的自动开合，减少对操作人员的安全隐患；钢丝绳经过轨迹导向装置8处设置的自动养护装置10，实现对钢丝绳的自动养护，降低高空养护作业的安全隐患。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明的进一步说明，不能认定本发明的具体实施只限于这些说明。对于本发明所述技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种弧形闸门启闭机，包括电动机、减速机、卷扬机、钢丝绳、轨迹导向装置、绳孔自动封闭装置、钢丝绳自动养护装置；其特征是：卷扬机的卷筒面上有防止钢丝绳位移的绳槽，绳槽截面呈半圆形；钢丝绳在闸墩间设置有数个轨迹导向装置，钢丝绳从轨迹导向装置中穿过，轨迹导向装置上设置有钢丝绳自动养护装置；在启闭室底板上设置有钢丝绳绳孔自动封闭装置；所述轨迹导向装置由两个滑轮并联而成，滑轮槽型为半圆形，其直径是钢丝绳公称直径的1.08～1.10倍；所述钢丝绳自动养护装置包括储油仓、蓄油仓、涂油器、电加热器、温度传感器、微机PLC、显示器、键盘、SD卡存储器；储油仓和蓄油仓相连、涂油器和蓄油仓相接、储油仓中有电加热器和温度传感器；温度传感器和微机PLC通过数据线连接，显示器、键盘、SD卡存储器与微机PLC连接；所述绳孔自动封闭装置包括正反转变频电机、减速器、封闭单元、激光位移传感器、微机PLC、显示器、键盘、SD卡存储器；正反转变频电机与减速器齿轮连接，减速器的齿轴杆上设置有带环齿牙的齿牙环，齿牙环数量与封闭单元的封闭条板数量相等；封闭装置由两套封闭单元连接而成，封闭单元由回位弹簧和带板齿牙的封闭条板组成，回位弹簧位于封闭条板和封闭单元框之间，板齿牙位于封闭条板面下，并与减速器齿轮轴的环齿牙相齿合，封闭条板的板齿牙与绳孔大小相匹配，封闭单元的装配轴线方向与卷扬机卷筒轴线方向平行；激光位移传感器和微机PLC通过数据线连接，显示器、键盘、SD卡存储器与微机PLC连接。

2.根据要求1所述的一种弧形闸门启闭机，其特征是：在启闭室底板下与弧形闸门吊点间的闸墩间设置有轨迹导向装置。

3.根据要求1或2所述的一种弧形闸门启闭机，其特征是：最下端的轨迹导向装置与吊点的间距应为设计启闭高度，其它的间距应不大于设计启闭高度。

4.根据要求1或2所述的一种弧形闸门启闭机，其特征是：最下端的轨迹导向装置应设置在闸门弧形轨迹线与卷扬机卷筒切线的交点上。

5.根据要求1或2所述的一种弧形闸门启闭机，其特征是：最下端的轨迹导向装置，其轴线方向应处于纵向。

6.根据要求1或2所述的一种弧形闸门启闭机，其特征是：最上端的轨迹导向装置，其轴线方向应处于横向。

7.根据要求1或2所述的一种弧形闸门启闭机，其特征是：轨迹导向装置安装支撑架上，支撑架位于闸墩间，由设在闸墩中的埋件固定。